Распад пуриновых нуклеотидов

Основным продуктом распада пуриновых нуклеотидов является мочевая кислота, которая выводится мочой. Кроме того образуются аммиак и пентозы:

1. Внутриклеточная нуклеиновая кислоты распадаются под влиянием нуклеоз до нуклеотидов.

2. Нуклеотиды под воздействием нуклеотидаз превращаются в нуклеозиды.

3. Аденозин превращаются в ионозин.

4. Нуклеозидфосфорилаза разрезает диозин или гуадозин на рибозо-1-фосфат и азотистое основание –гипоксантин или гуанин.

5. Гуанин дезаминируется в ксантин.

6. Гипоксантин и ксантин окисляются, кеантиноксидазой в мочевую кислоту.

Гиперурикемия — повышенное содержание мочевой кислоты в крови.

Причины

Гиперурикемия вызывается ускоренным образованием мочевой кислоты из-за участия пурина в обмене веществ, или из-за ослабленной работы почек, или из-за повышенного содержания фруктозы в пище.

Потребление богатой пурином пищи — это одна из основных причин гиперурицемии. Другая вызываемая едой причина — это потребление высококалорийной и жирной пищи и голодание. Результатом голодания бывает то, что для получения энергии начинает тратиться мышечная масса тела и высвобождаемые в процессе этого пурины попадают в кровообращение.

Содержание пуриновых оснований в пище различно. Еда с высоким содержанием пуриновых оснований аденина и гипоксантина способствуют усилению гиперурицемии.

Человеку необходима урата оксидаза, энзим, который разрушает мочевую кислоту. Повышение уровня мочевой кислоты увеличивает предрасположенность к подагре и (при очень высоком уровне) почечной недостаточности. Независимо от обычных отклонений (с генетической составляющей), синдром распада новообразования[5] вырабатывает критическое содержание мочевой кислоты, что почти всегда приводит к почечной недостаточности. Синдром Лёша-Нихена также взаимосвязан с критически высокими уровнями мочевой кислоты. Метаболический синдром часто представлен гиперурицемией.

Аллопуринол — лекарственный препарат, используемый в основном при гиперурицемии (повышенном уровне мочевой кислоты в крови) и её осложнений, таких как подагра.

Механизм действия

Аллопуринол является ингибитором ксантиноксидазы. Под действием ксантиноксидазы аллопуринол превращается в оксипуринол, неокисляемый аналог ксантина.

Аллопуринол является структурным изомером гипоксантина (природный пурин встречающийся в теле). Ксантиноксидаза отвечает за последующее окисление гипоксантина и ксантина, образуя мочевую кислоту - продукт метаболизма пуринов в теле.

В добавок к блокированию производства мочевой кислоты, ингибирование ксантина оксидазы вызывает увеличение гипоксантита и ксантина, которые конвертируется в родственный пурину рибонуклеотиду аденозин и гуанозин монофосфаты. Увеличение уровня этих рибонуклеотидов вызывает обратное ингибироивание амидофосфорибозилтрансфераза,первый и скоростьлимитирующий энзим синтеза рибонуклеотидов.

27.

28. Глюкагон — гормон альфа-клеток островков Лангерганса поджелудочной железы. По химическому строению глюкагон является пептидным гормоном.Молекула глюкагона состоит из 29 аминокислот и имеет молекулярный вес 3485 дальтон. Глюкагон является одним из антагонистов инсулина, способствует образованию глюкозы в печени. Нормальная секреция гормона обеспечивает надежный контроль за поддержанием постоянства уровня глюкозы крови. Недостаток инсулина при сахарном диабете сопровождается избытком глюкагона, который, собственно, и является причиной гипергликемии. Главные влияния глюкагона на метаболизм глюкозы заключаются в: (1) расщеплении гликогена печени (гликогенолиз); (2) увеличении глюконеогенеза в печени. Оба этих эффекта приводят к существенному увеличению глюкозы в других органах.

29. Адреналин (L-1(3,4-Диоксифенил)-2-метиламиноэтанол) — основной гормон мозгового вещества надпочечников, а также нейромедиатор. По химическому строению является катехоламином. Адреналин содержится в разных органах и тканях, в значительных количествах образуется в хромаффинной ткани, особенно в мозговом веществе надпочечников. Секреция адреналина надпочечниками и выброс его в кровь усиливаются в ситуациях, требующих быстрых адаптивных перестроек обмена веществ. В связи с этим адреналин проявляет себя гл. обр. как вещество, изменяющее течение обменных процессов: он вызывает повышение потребления кислорода, концентрации глюкозы в крови и пр. В других ситуациях надпочечники увеличивают секрецию и выброс в кровь норадреналина. Aдреналин производится в моменты возбуждения. адреналин ускоряет обмен веществ и помогает в расщеплении жиров, высвобождая из них энергию. Он запускает особый механизм, называемый «термогенезис» - повышение температуры тела, вызываемое сгоранием энергетических запасов организма. Кроме этого, выброс адреналина обычно подавляет аппетит.К сожалению, чем больше вес человека, тем ниже у него производство адреналина.

30.Инсулин. Молекула инсулина, содержащая 51 аминокислотный остаток, состоит из двух полипептидных цепей, соединенных между собой в двух точках дисульфидными мостиками. В настоящее время принято обозначать цепью А инсулина 21-членный пептид и цепью В – пептид, содержащий 30 остатков аминокислот. Во многих лабораториях осуществлен, кроме того, химический синтез инсулина. Наиболее близким по своей структуре к инсулину человека является инсулин свиньи, у которого в цепи В вместо треонина в положении 30 содержится аланин. Синтезированный из проинсулина инсулин может существовать в нескольких формах, различающихся по биологическим, иммунологическим и физико-химическим свойствам. Различают две формы инсулина: 1) свободную, вступающую во взаимодействие с антителами, полученными к кристаллическому инсулину, и стимулирующую усвоение глюкозы мышечной и жировой тканями; 2) связанную, не реагирующую с антителами и активную только в отношении жировой ткани. В настоящее время доказано существование связанной формы инсулина и установлена локализация ее в белковых фракциях сыворотки крови, в частности в области трансферринов и α-глобулинов. Молекулярная масса связанного инсулина от 60000 до 100000. Различают, кроме того, так называемую форму А инсулина, отличающуюся от двух предыдущих рядом физико-химических и биологических свойств, занимающую промежуточное положение и появляющуюся в ответ на быструю, срочную потребность организма в инсулине. Механизм действия инсулина окончательно не расшифрован, несмотря на огромное количество фактических данных, свидетельствующих о существовании тесной и прямой зависимости между инсулином и процессами обмена веществ в организме. В соответствии с «унитарной» теорией все эффекты инсулина вызваны его влиянием на обмен глюкозы через фермент гексокиназу. Новые экспериментальные данные свидетельствуют, что усиление и стимуляция инсулином таких процессов, как транспорт ионов и аминокислот, трансляция и синтез белка, экспрессия генов и др., являются независимыми. Это послужило основанием для предположения о множественных механизмах действия инсулина.

31.Глюкокортикостероиды. — общее собирательное название подкласса гормонов коры надпочечников, обладающих более сильным действием на углеводный, чем на водно-солевой обмен, и их синтетических аналогов. Функция: регуляция минерального, углеводного и белкового баланса. По строению все глюкокортикоиды являются стероидами. Основным и наиболее активным естественным глюкокортикоидом человека является кортизол, но это верно не для всех видов животных. Например, у крысы основным глюкокортикоидом является кортикостерон, а кортизола производится мало, и он малоактивен для тканей организма крысы. У человека наоборот: кортикостерон производится в очень малых количествах, и он малоактивен для тканей человеческого организма. Влияние на обмен веществ:Глюкокортикоиды повышают уровень глюкозы в крови, увеличивают глюконеогенез из аминокислот в печени, тормозят захват и утилизацию глюкозы клетками периферических тканей, угнетают активность ключевых ферментов гликолиза, повышают синтез гликогена в печени и скелетных мышцах, усиливают катаболизм белков и уменьшают их синтез, повышают катаболизм жиров в подкожной жировой клетчатке и других тканях.Кроме того, глюкокортикоиды оказывают также определённое минералокортикоидное действие — способствуют задержке катиона натрия, аниона хлора и воды, усилению выведения катионов калия и кальция.

32. РЕГУЛЯЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКАЯ, поддержание функциональных параметров биологически системы в заданных границах.Обеспечивает гомеостаз организма — сохранение постоянства параметров внутренней среды, а также условий его развития (эпигенез). Гомеостаз обеспечивается на всех уровнях организации организма отрицательными, эпигенез — положительными обратными связями (см. Обратная связь). Организм высшего растения, в т. ч. винограда, представляет собой сложную самоуправляющуюся систему. Он включает несколько органов и порядка 30 специализированных тканей, выполняющих различные физиологические функции. Успешное функционирование растительного организма, построенного на основе дифференциации и специализации структурно-функциональных элементов, происходит по принципу соподчинения частей целому, их интеграции. Под контролем регуляторных механизмов находятся не все ферменты, а в основном ключевые, катализирующие самые медленные реакции, а также ферменты, функционирующие в точках разветвления метаболических путей. Вследствие конкуренции за субстрат в этих местах происходит замедление одних путей метаболизма и ускорение других.

33. Аэробный обмен ПВК. В аэробных условиях пировиноградная кислота окисляется; этот процесс называется окислительным декарбоксилированием пировиноградной кислоты. Катализирует этот процесс мультиэнзимный комплекс, который называется пируватдегидрогеназным комплексом. В состав этого комплекса входят три фермента и пять коферментов. Первый этап аэробного превращения ПВК заключается в ее декарбоксилировании, катализируемом пируватдекарбоксилазой (E1), коферментом которой является тиаминпирофосфат. В результате образуется оксиэтильный радикал, ковалентно связанный с коферментом. Фермент, ускоряющий второй этап окислительного декарбоксилирования ПВК, - липоат-ацетилтрансфераза содержит в своем составе два кофермента: липоевую кислоту и коэнзим A (KoASH). Происходит окисление оксиэтильного радикала в ацетильный, который сначала акцептируется липоевой кислотой, а затем переносится на KoASH. Результатом второго этапа является образование ацетил-КоА и дегидролипоевой кислоты:

Превращения ацетил-КоА начинаются с реакции конденсации его со щавелевоуксусной кислотой, в результате которой образуется лимонная кислота. Эта реакция не требует расхода АТФ, так как необходимая для этого процесса энергия обеспечивается гидролизом тиоэфирной связи с ацетил-КоА, которая, как мы уже отмечали, является макроэргической: